Encontrar el material ideal para los engranajes

Al diseñar y fabricar engranajes, los materiales utilizados dependerán del tipo de engranaje que se fabrique y de cómo y dónde se utilizará.

Hay muchos tipos de materias primas que se utilizan comúnmente en las estructuras de engranajes y cada material tiene sus mejores propiedades mecánicas y es la mejor opción.Las principales categorías de materiales son las aleaciones de cobre, las aleaciones de hierro, las aleaciones de aluminio y los termoplásticos.

1. Aleaciones de cobre

⚙️Cuandodiseñando un engranajeque va a estar sujeto a un ambiente corrosivo o que no debe ser magnético, una aleación de cobre suele ser la mejor opción.

⚙️Las tres aleaciones de cobre más comunes utilizadas en engranajes son el latón, el bronce fosforado y el bronce al aluminio.

⚙️Los engranajes generalmente hechos de aleación de latón sonruedas dentadasy bastidores y se utilizarán en entornos de carga baja.

⚙️El bronce fosforado mejora la resistencia al desgaste y la rigidez de la aleación.La mayor resistencia a la corrosión y al desgaste hace que las aleaciones de bronce fosforoso sean una excelente opción para componentes de transmisión de alta fricción.Ejemplo:engranaje de tornillo

⚙️El bronce de aluminio es la tercera aleación de cobre utilizada en engranajes.Las aleaciones de bronce de aluminio tienen mayor resistencia al desgaste que las aleaciones de bronce de fósforo y también tienen una resistencia a la corrosión superior.Los engranajes típicos producidos a partir de aleaciones de bronce y aluminio incluyen engranajes helicoidales cruzados (engranajes helicoidales) y engranajes helicoidales.

2. Aleaciones de hierro

⚙️Cuando undiseño de engranajesrequiere una resistencia del material superior, las aleaciones de hierro son la mejor opción.En su forma bruta, el hierro gris se puede fundir y mecanizar para formar engranajes.

⚙️Hay cuatro designaciones principales de aleaciones de acero: acero al carbono, acero aleado, acero inoxidable y acero para herramientas.Las aleaciones de acero al carbono se utilizan para casi todos los tipos de engranajes porque son fáciles de mecanizar, tienen buena resistencia al desgaste, pueden endurecerse, están ampliamente disponibles y son relativamente económicas.

⚙️Las aleaciones de acero al carbono se pueden clasificar además en acero dulce, acero con medio carbono y acero con alto contenido de carbono.Las aleaciones de acero dulce tienen menos del 0,30% de contenido de carbono.Las aleaciones de acero con alto contenido de carbono tienen un contenido de carbono superior al 0,60% y los aceros de contenido medio se encuentran en el medio.Estos aceros son una buena opción pararuedas dentadas, engranajes helicoidales, cremalleras,engranajes cónicos y gusanos.

3. Aleaciones de aluminio

⚙️Las aleaciones de aluminio son una buena alternativa a las aleaciones de hierro en aplicaciones que necesitan una alta relación resistencia-peso. Un acabado superficial conocido como pasivación protege las aleaciones de aluminio de la oxidación y la corrosión.

⚙️Las aleaciones de aluminio no se pueden utilizar en ambientes con altas temperaturas, ya que comienzan a deformarse a 400 °F.Las aleaciones de aluminio comunes utilizadas en engranajes son 2024, 6061 y 7075.

⚙️Las tres aleaciones de aluminio se pueden tratar térmicamente para mejorar su dureza.Los engranajes fabricados con aleaciones de aluminio incluyenruedas dentadas, engranajes helicoidales, engranajes cónicos de dientes rectosy cremalleras.

4. Termoplásticos

⚙️Los termoplásticos son la mejor opción para engranajes donde el peso es el criterio más importante.Los engranajes fabricados de plástico se pueden mecanizar como engranajes metálicos;sin embargo, algunos termoplásticos son más adecuados para la fabricación mediante moldeo por inyección.Uno de los termoplásticos moldeados por inyección más comunes es el acetal.Este material también se conoce como (POM).Los engranajes pueden estar hechos de cualquiera de los polímeros.Estos pueden serruedas dentadas, engranajes helicoidales, ruedas helicoidales, engranajes cónicosy cremalleras.